1、2013届高考一轮化学复习课时练：第六章 第二节：化学能与电能一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2011杭州质检)以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为Cu22eCu电路中每通过3.011023个电子，得到的精铜质量为16 g杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥ABC D解析：粗铜应与电源正极相连，作阳极，错误；阴极上Cu22eCu，正确；电路中每通过2 mol e析出铜64 g，通过3.011023个电子，即0.5 mol电子时析出铜0.25 mol，质量为16 g，正确
2、；粗铜中的Ag以单质形式形成阳极泥，错误。答案：D2(2011山东高考)以KCl和ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B项错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得
3、到保护，D项错误。答案：C3(2011福州期末)能够使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2发生的是()A用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液B用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中解析：本反应是不自发的反应，只能设置为电解池反应，铜发生氧化反应，只能用铜作电解池的阳极，溶液中水电离的氢离子放电，所以不能用氯化铜作电解质溶液。答案：B4利用右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是()A氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠B铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z
4、是CuSO4C电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属解析：电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。答案：D5(2011柳州模拟)下列叙述正确的是()A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解足量的饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD电解AgNO3溶液时，阴极上生成H2解析：在原电池的负极和电解池的阳极发生失电子的氧化反应，A选项错误；用
5、惰性电极电解Na2SO4溶液，实质上是电解水，阳极产生氧气，阴极产生氢气，阴阳极产物的物质的量之比为21，B选项错误；电解足量的饱和食盐水，方程式为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，该反应中，每生成2 mol NaOH，转移电子为2 mol，则C选项正确；电解AgNO3溶液时，Ag在阴极上得电子，生成Ag。答案：C6Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解
6、析：从反应中得知通电时，Cu在阳极放电，失电子发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O2eH22OH，相应的CuCu2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。答案：A7一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)，实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是()AN2在阴极上被氧化B可选用铁作为阳极材料C阳极的电极反应式是N26H6e2NH3D该过程的总反应式是N23H22NH3解析：由2H3，所以N2在阴极上被还原，A错误；铁为活泼金属，做阳极材料会被氧化，从而实
7、现不了合成氨这个反应，B错误；阴极电极反应式为N26H 6e2NH3，C错误；由题意可知总反应式为N23H22NH3，D正确。答案：D8(2012本溪质检)中央电视台生活315：排毒基真能排毒吗的节目中报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐、通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是()A灰绿色、红褐色的絮状物质中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3B此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的C通电一段时间，没有刺激性气体产生D此过程中涉及到的反应之一：4Fe(OH)
8、22H2OO2=4Fe(OH)3解析：该洗脚盆实际为一电解装置，从灰绿色、红褐色的絮状物质颜色来判断，应该为Fe(OH)2和Fe(OH)3，所以阳极为铁，电解质溶液为食盐水，阴极发生的反应为：2H2eH2，阳极反应为：FeFe22e，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。答案：B9.(2011湖南高三十二校联考)如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是()A乙烧杯中d的电极反应为2ClCl22eBa、c两极产生气体的物质的量相等C如果忽略水解，甲、乙两烧杯中溶液混合后溶液的pH7D乙烧杯中发生的反应为：2NaCl2H2
9、O2NaOHH2Cl2解析：根据电路图，可知a是阳极、d是阴极，d电极反应式为2H2eH2，A项不正确；a极和c极产生的气体分别是O2和Cl2，根据得失电子相等，二者体积之比是12，B项不正确；乙池中Cl2在溶液中溶解，使NaOH被消耗，故两池混合后，溶液的pH略小于7，C项不正确。答案：D10(2011皖北四市模拟)用惰性电极电解NaHSO3溶液可以得到硫酸，装置如图所示。电解过程中、处的生成物依次是()A硫酸、氧气和二氧化硫、氢气、亚硫酸钠B硫酸、氢气、氧气和二氧化硫、亚硫酸钠C亚硫酸钠、氧气和二氧化硫、氢气、硫酸D亚硫酸钠、氢气、氧气和二氧化硫、硫酸解析：阴极区存在电离平衡HSOSOH，
10、阴极电极反应为2H2eH2，H减小，促使H2O电离平衡正向移动，所以处的生成物为Na2SO3，处的生成物为H2。阴极区生成的SO部分通过阴离子交换膜进入阳极区，部分SO与加入的H2SO4反应生成SO2逸出，阳极电极反应为4OHO22H2O4e，生成的O2将另一部分SO氧化生成SO，所以处的生成物为O2和SO2，处的生成物为H2SO4。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)(2010高考全国理综)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列
11、关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)。A管溶液由红变黄；B管溶液由红变黄；A管溶液不变色；B管溶液不变色。(2)写出A管中发生反应的反应式：_。(3)写出B管中发生反应的反应式：_。(4)检验a管中气体的方法是_。(5)检验b管中气体的方法是_。(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。解析：本题结合电解原理考查化学实验现象描述、实验设计能力。该电解的本质是电解水，A、B极分别是阴极和阳极，阴极反应为2H2e=H2，故该极区溶液呈碱性，则Mg22OH=Mg(OH)2。B项反应为4OH4e=2H2OO2。气体的检验容易忽视取出试管过程中将试管堵住
12、。电解一段时间后，将电解液倒入烧杯内，由于两极产生H和OH恰好反应，故溶液基本恢复电解前的状态，溶液仍为红色，白色沉淀溶解。答案：(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2)、Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)12(12分)如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：(1)
13、A极为电源的_极。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_。(3)乙装置中F极附近显红色的原因是_。(4)欲用丙装置精炼铜，G应该是_(填“纯铜”或“粗铜”)，精炼液是_。(5)已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，那么装置丁中的现象是：_。解析：本题的突破口为“F极附近显红色”，显红色的原因是溶液显碱性，而显碱性是由于水电离出的H放电，促进了水的电离而形成的。H放电说明该极为阴极，B极为负极，则A极为正极。(4)电解精炼铜时应将粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。(5)氢氧化铁胶粒带正电荷，向阴极(Y极)移动，则该极附近红褐色变深。答案：(1)正(2)CuCl2CuC
14、l2(3)F极为阴极，H放电，促进了水的电离，使F极附近c(OH)c(H)，使酚酞显红色(4)粗铜硫酸铜溶液(5)Y极附近红褐色变深13(14分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断a是_极(填“正”或“负”)，B是_极(填“阴”或“阳”)；A电极上的电极反应式为_，B电极上的电极反应式为_；检验A电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则A电极的材料是_，电极反应式为
15、_；B电极的材料是_，电极反应式为_。(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生气体在标准状况下的体积为_；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为_。解析：(1)电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极的反应式为：2ClCl22e，B电极的反应式为：2H2eH2；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝；也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使布条或纸条退色。(3)电解的总反应方程式为：2Cu22H2O2CuO24H。当阴极上析出3.2 g Cu时，产生的O2在标准状况下的体积为0.56 L
16、，同时产生的H为0.1 mol，c(H)0.1 molL1，故pH1。答案：(1)正阴2ClCl22e2H2eH2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝(2)粗铜CuCu22e纯铜Cu22eCu(3)0.56 L114(12分)(2011合肥质检)太阳能电池可用作电解池的电源(如图)。(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为_极，在电解过程中，溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的_。(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将_
17、(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.06.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为_；阳极区生成的有色沉淀是_。解析：(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，c极上先无气体生成，后又产生气体，说明c极为阴极(先生成Cu，后生成H2)，电解CuSO4溶液最终生成H2SO4，溶液的pH减小。电解过程分两个阶段：第一阶段，阴极生成Cu，阳极生成O2，溶液中减少的相当于CuO；第二阶段，阴极生成H2，阳极生成O2，溶液中减少的是H2O。(2)若c、d为铜电极时，阳极：CuCu22e，电解质溶液中Cl不放电，故其物质的量不变。(3)若用石墨、铁作电极材料，阴极产生气体，阴极发生的反应只能是2H2eH2，阳极生成有色沉淀，则阳极为铁放电，FeFe22e，该有色沉淀是Fe(OH)3。答案：(1)阴减小CuO和H2O(2)不变(3)2H2eH2Fe(OH)3